پروژه چدن‌های کروم‌دار بررسی خواص، ساختار میکروسکوپی، و کاربردها در مقاومت به سایش

خلاصه ای از پروژه:

چدن‌های کروم‌دار به دلیل مقاومت سایشی بالا در تجهیزات سایشی کاربرد دارند، اما برای جلوگیری از شکست، چقرمگی کافی نیز مورد نیاز است. افزودن کروم، کاربیدهای سخت‌تری ایجاد کرده و میزان کربن زمینه را کاهش می‌دهد که منجر به بهبود همزمان چقرمگی و مقاومت سایشی می‌شود. در خردکننده‌ها، قطعات باید در برابر سایش و تنش‌های دینامیکی مقاومت کنند، بنابراین دستیابی به تعادل بین مقاومت سایشی و چقرمگی بسیار مهم است.

ساختار میکروسکوپی این چدن‌ها شامل کاربیدهای آهن-کروم یوتکتیک ناپیوسته و کاربیدهای ثانویه غنی از کروم در زمینه‌ای از آستنیت یا محصولات استحاله آن است. با استفاده از عملیات حرارتی، می‌توان زمینه‌های آستنیتی، مارتنزیتی، بینینیتی یا پرلیتی به دست آورد. بهترین مقاومت سایشی در چدن‌هایی با زمینه مارتنزیتی حاصل می‌شود. نام‌های تجاری معروف این چدن‌ها شامل چدن‌های نیکل هارد CR هستند.

مقاومت سایشی بالای این چدن‌ها ناشی از ساختار میکروسکوپی آن‌هاست. فرآیندهای سایشی اغلب به صورت برشی یا خراشی تعریف می‌شوند. برای وقوع سایش، ماده ساينده باید از فلز سخت‌تر باشد. کوارتز، که در بسیاری از مواد ساينده یافت می‌شود، از آلیاژهای آهن با هر نوع ساختاری سخت‌تر است. کاربید کروم از کوارتز سخت‌تر است و به همین دلیل مقاومت سایشی بالایی دارد.

بهترین زمینه برای این چدن‌ها، مارتنزیت پر کربن و سخت است که سختی آن ناشی از کاربیدهای ثانویه پراکنده می‌باشد. دومین انتخاب مناسب، آستنیت ناپایدار کار سختی‌پذیر است. افزایش کربن، حجم کاربیدها را افزایش داده و در نتیجه مقاومت سایشی را بهبود می‌بخشد. با این حال، اگر مقدار کربن از حد یوتکتیک بیشتر شود، کاربیدهای اولیه ترد تشکیل می‌شوند که می‌توانند منجر به شکست شوند.

زمینه نرم باعث کاهش مقاومت سایشی و افزایش احتمال جدا شدن کاربیدها از زمینه می‌شود. همچنین، زمینه نرم استحکام تسلیم را کاهش می‌دهد و نمی‌تواند پشتیبانی کافی برای کاربیدها در برابر تنش‌های مکانیکی ایجاد کند. آستنیت در چدن‌های پر کروم می‌تواند کار سخت شود، اما مقاومت سایشی آن به اندازه چدن پر کروم با زمینه مارتنزیتی نیست.

به دنبال پروژه‌های دانشجویی برتر و آماده برای استفاده هستید؟ همین حالا دانلود آسان پروژه‌های آماده را تجربه کنید!

عناوین و فهرست کلی پروژه:

فهرست مطالب:

**فصل اول: چدن‌های کرم‌دار**
* مقدمه
* اثر ساختار میکروسکوپی
* انتخاب زمینه
* ذوب و ریخته‌گری چدن‌های پر کرم
* ریختن فلز مذاب
* تنش‌های ناخواسته (باقیمانده) در قطعات
* ترک‌های ناشی از سنگ‌زنی
* ملاحظات متالورژیکی
* ارتباطات فازی
* سختی‌پذیری
* انتخاب ترکیبات
* مقادیر کربن و کرم
* عناصر آلیاژی دیگر
* خواص فیزیکی و مکانیکی پرکرم
* کاربرد چدن‌های پر کرم با مقاومت در مقابل سایش
* ساییدگی سطح
* گلوله‌های آسیاب و بدنه‌ها
* خوردگی و سایش با تنش پایین
* کاربرد در پمپ‌های ضد سایش
* دلایل ناموفق بودن عمل
* کم بودن مقاومت به سائیدگی
* شکست ترد
* عملیات حرارتی چدن‌های پر کرم
* سرعت گرم کردن
* روش آستنیته کردن
* سرعت سرد کردن
* برگشت یا تمپر
* آستنیت باقیمانده
* دمای کوئنچ (آبدادن)
* سخت کردن با کمک تصرمات حرارتی زیر دماهای بحرانی
* بازپخت

**فصل دوم: چدن‌های نیکل‌دار**
* Ni-Hard (چدن‌های نیکل-سخت)
* متالورژی در کاربرد چدن‌های نیکل-سخت 4
* چدن سفید مارتنزیتی
* استحکام کششی (Tensile Strength)
* مقاومت در مقابل ضربه (Impact Strength)
* مسائل طراحی
* ترکیب شیمیایی
* کربن
* سیلیسیم
* منگنز
* گوگرد
* فسفر
* نیکل
* کرم
* عناصر دیگر
* ساختمان میکروسکوپی (Microstructure)
* ساختمان میکروسکوپی سطح قطعه ریختگی
* ذوب نیکل-سخت
* ذوب در کوره کوپل
* ذوب در کوره‌های برقی
* ذوب در کوره‌های بوته‌ای (Crucible Furnaces)
* ذوب در کوره‌های شعله‌ای (Air Furnaces)
* ذوب به روش دوپلکس (Duplexing)
* قراضه‌های نیکل-سخت
* ریخته‌گری چدن نیکل-سخت
* انقباض
* ماهیچه‌سازی
* کاربرد مبرد
* جلوگیری از پیچیدگی قطعات مبرددار
* قرار دادن قسمت‌های قابل تراش در قطعات، قبل از ریختن
* ریختن مذاب و تغذیه قطعه ریختگی
* عملیات تمیزکاری (Fettling)
* کنترل
* تعیین سختی
* آزمایش تجربی مغناطیس برای تعیین مقدار نیکل موجود در چدن
* آنالیز شیمیایی
* مطالعات میکروسکوپی
* چدن سفید مارتنزیتی 3 (Ni-Hard) عملیات حرارتی
* عملیات حرارتی Ni-Hard
* Ni-Hard یوتکتیک
* جوشکاری
* عملیات تکمیلی و نهایی (Finishing)
* قسمت‌های قابل تراش (Machinale Inserts)
* عملیات سنگ‌زنی (Grinding Operations)
* ماشینکاری
* ماشینکاری بدنه پمپ‌های گریز از مرکز
* ماشینکاری میله (Bar Srock)
* صفحات مقاوم در مقابل سایش (Wear Plates)
* تعیین سختی

**فصل سوم: شرح آزمایش و نتیجه آزمایش**
* عنوان آزمایش
* شرح آزمایش
* دیاگرام چند نهایی سفید
* فاز زمینه
* نتایج به دست آمده از آزمایش
* منابع